本發(fā)明屬于軌道交通技術領域，涉及一種軌道交通的列車運行控制系統(tǒng)，具體涉及一種基于空天車地一體化網(wǎng)絡的列車運行控制系統(tǒng)。

背景技術：

目前，支持高密度、大運力運行的列車控制系統(tǒng)都是基于通信的移動閉塞系統(tǒng)。而目前基于通信的移動閉塞系統(tǒng)的車地通信方式普遍為GSM-R、WLAN、LTE其中的一種，這些通信方式均是基于軌旁AP。

對于低運能鐵路，長期運力需求低，平時跑的列車少，如果采用現(xiàn)有的基于通信的移動閉塞系統(tǒng)，布置軌旁AP的成本高，性價比不高，因為平時幾乎用不著，靠固定閉塞系統(tǒng)即可實現(xiàn)列車的控制，只有在特殊時期才能用到；且維護困難，因為大部分低運能鐵路都位于西部山區(qū)，交通不便，自然條件差，人煙稀少，因此，人工維護起來會比較困難。因此，對于低運能鐵路來說，其列車控制系統(tǒng)目前都不采用基于通信的移動閉塞系統(tǒng)，而是采用固定閉塞系統(tǒng)。

但是，低運能鐵路在戰(zhàn)爭、救災、春運等特殊情況下，會短時間內(nèi)有高運力的要求。而僅僅采用固定閉塞系統(tǒng)，不使用車車通信的方式又無法滿足高密度運行。低運能鐵路的現(xiàn)有運行控制系統(tǒng)導致其運能有限，在特殊時期，例如抗震救災或戰(zhàn)爭時，其運能難以滿足要求。而要想臨時提高其運能，也難以實現(xiàn)，且無法保證列車的安全。

此外，使用基于通信的移動閉塞系統(tǒng)的現(xiàn)有高鐵、城市軌道交通等的通信系統(tǒng)缺少足夠的備用系統(tǒng)，當軌旁AP等故障無法實現(xiàn)無線通信時，列車只能降級運行，使得系統(tǒng)可靠性和運行效率受到限制。

技術實現(xiàn)要素：

由于現(xiàn)有的低運能鐵路運行控制系統(tǒng)運能有限，特殊時期的運能難以滿足要求，且難以實現(xiàn)臨時的運能提高，無法保證特殊時期的列車安全的問題，本發(fā)明提出一種基于空天車地一體化網(wǎng)絡的列車運行控制系統(tǒng)。

本發(fā)明提出一種基于空天車地一體化網(wǎng)絡的列車運行控制系統(tǒng)，包括：航空器、衛(wèi)星、無線通信基站、車載設備、軌旁設備和調(diào)度中心；

所述航空器用于實現(xiàn)與所述衛(wèi)星、所述無線通信基站、所述車載設備、所述軌旁設備和所述調(diào)度中心之間的通信；

所述衛(wèi)星用于實現(xiàn)列車與列車之間、列車與所述調(diào)度中心之間、列車與所述軌旁設備之間、列車與所述航空器之間、所述調(diào)度中心與所述軌旁設備之間、所述調(diào)度中心與所述航空器之間、所述軌旁設備與所述航空器之間的通信；

所述無線通信基站用于實現(xiàn)列車與列車之間、列車與所述調(diào)度中心之間、列車與所述軌旁設備之間、列車與所述航空器之間、所述調(diào)度中心與所述軌旁設備之間、所述調(diào)度中心與所述航空器之間、所述軌旁設備與所述航空器之間的通信；

所述車載設備用于實現(xiàn)列車測速和定位，列車的操控以及列車與所述航空器、所述衛(wèi)星、所述無線通信基站、第一范圍內(nèi)的列車、所述軌旁設備和所述調(diào)度中心之間的通信；

所述軌旁設備用于實現(xiàn)列車測速和定位，線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測，以及道岔控制；

所述調(diào)度中心用于實現(xiàn)線路或道岔資源分配，以及所述軌旁設備控制，以實現(xiàn)各列車的調(diào)度。

優(yōu)選地，所述航空器搭載有測速設備、定位設備、線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測設備和通信設備；

其中，所述測速設備用于測量距離所述航空器第二范圍內(nèi)的列車的速度；

所述定位設備用于測量距離所述航空器第二范圍內(nèi)的列車的位置；

所述線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測設備用于監(jiān)測距離所述航空器第二范圍內(nèi)的線路或道岔的狀態(tài)；

所述通信設備用于實現(xiàn)所述航空器與所述衛(wèi)星、所述無線通信基站、所述車載設備、所述軌旁設備和所述調(diào)度中心之間的通信。

優(yōu)選地，所述無線通信基站是線路沿線的已有無線通信基站，或者是根據(jù)需要臨時搭建的專用無線通信基站。

優(yōu)選地，所述車載設備包括第一測速計、定位器、通信設備和操控中心；

其中，所述第一測速計用于測量列車的速度；

所述定位器用于確定列車的位置；

所述通信設備用于實現(xiàn)列車與所述航空器、所述衛(wèi)星、所述無線通信基站、所述第一范圍內(nèi)的列車、所述軌旁設備和所述調(diào)度中心之間的通信；

所述操控中心用于根據(jù)從所述衛(wèi)星、所述航空器、所述第一范圍內(nèi)的列車、所述無線通信基站、所述調(diào)度中心接收的指令實現(xiàn)列車的操控。

優(yōu)選地，所述軌旁設備包括第二測速計、應答器、計軸器和道岔控制器；

其中，所述第二測速計用于測量列車的速度；

所述應答器用于確定列車的位置；

所述計軸器用于確定線路的狀態(tài)；

所述道岔控制器用于實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選地，所述調(diào)度中心還用于通過與各列車、所述衛(wèi)星、所述無線通信基站、所述航空器、所述車載設備、所述軌旁設備通信而獲得目標信息，基于所述目標信息進行線路或道岔資源的分配，得到列車分配信息和道岔控制信息；

將所述列車分配信息發(fā)送給各列車，并將所述道岔控制信息發(fā)送給所述道岔控制器，以實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換，便于列車的運行；

其中，所述目標信息包括列車速度、列車位置、列車通行優(yōu)先級，以及線路或道岔狀態(tài)信息。

優(yōu)選地，所述調(diào)度中心還用于根據(jù)所述列車位置確定列車與異常點的距離，根據(jù)所述列車速度和列車自身的剎車能力，確定當前列車的停車時間，并向所述當前列車發(fā)送所述停車時間，以確保所述當前列車的運行安全；

其中，所述異常點為臨時出現(xiàn)異常的點。

優(yōu)選地，所述調(diào)度中心還用于若判斷獲知當前線路中存在道岔，則通知所述當前列車切換至備用線路進行運行，并通知所述軌旁設備實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選地，所述航空器可以為飛艇或無人機。

由上述技術方案可知，本發(fā)明通過空(衛(wèi)星)天(航空器)車(列車)地(無線通信基站)一體化網(wǎng)絡實現(xiàn)低運能鐵路上運能的動態(tài)調(diào)整，既能滿足特殊時期高運能的需求，又能在平常時期按照普通列車運行控制系統(tǒng)運行，降低成本；同時，即使為基于通信的移動閉塞系統(tǒng)的現(xiàn)有高鐵、城市軌道交通等的通信系統(tǒng)提供足夠的備用系統(tǒng)，當軌旁AP故障時，可通過空天通信方式作為列車運行控制系統(tǒng)的備用，大大提高系統(tǒng)可靠性和運行效率；且通過多種冗余設計的通信和控制技術，使得在低運能鐵路的運能得到顯著提高的情況下能夠保證行車安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的基于空天車地一體化網(wǎng)絡的列車運行控制系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的基于空天車地一體化網(wǎng)絡的列車運行控制系統(tǒng)的詳細結構示意圖；

圖3為本發(fā)明一實施例提供的列車運行控制系統(tǒng)的交互示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的列車運行控制系統(tǒng)的交互示意圖；

圖5為本發(fā)明另一實施例提供的列車運行控制系統(tǒng)的交互示意圖；

圖6為本發(fā)明另一實施例提供的列車運行控制系統(tǒng)的交互示意圖；

圖7為本發(fā)明另一實施例提供的列車運行控制系統(tǒng)的交互示意圖；

圖8為本發(fā)明另一實施例提供的列車運行控制系統(tǒng)的交互示意圖；

圖9為本發(fā)明另一實施例提供的列車運行控制系統(tǒng)的交互示意圖；

圖10為本發(fā)明另一實施例提供的列車運行控制系統(tǒng)的交互示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

圖1示出了本發(fā)明提供的基于空天車地一體化網(wǎng)絡的列車運行控制系統(tǒng)的結構示意圖。如圖1所示，所述基于空天車地一體化網(wǎng)絡的列車運行控制系統(tǒng)包括：航空器101、衛(wèi)星102、無線通信基站103、車載設備104、軌旁設備105和調(diào)度中心106；

其中，所述航空器101用于實現(xiàn)與所述衛(wèi)星102、所述無線通信基站103、所述車載設備104、所述軌旁設備105和所述調(diào)度中心106之間的通信。此外，所述航空器101還可以實現(xiàn)列車測速和定位。更進一步的，所述航空器101還可以實現(xiàn)線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測。

所述衛(wèi)星102用于實現(xiàn)列車與列車之間、列車與所述調(diào)度中心106之間、列車與所述軌旁設備105之間、列車與所述航空器101之間、所述調(diào)度中心106與所述軌旁設備105之間、所述調(diào)度中心106與所述航空器101之間、所述軌旁設備105與所述航空器101之間的通信。此外，所述衛(wèi)星102還可以實現(xiàn)列車測速和定位。

所述無線通信基站103用于實現(xiàn)列車與列車之間、列車與所述調(diào)度中心106之間、列車與所述軌旁設備105之間、列車與所述航空器101之間、所述調(diào)度中心106與所述軌旁設備105之間、所述調(diào)度中心106與所述航空器101之間、所述軌旁設備105與所述航空器101之間的通信。

所述車載設備104用于實現(xiàn)列車測速和定位，列車的操控以及列車與所述航空器101、所述衛(wèi)星102、所述無線通信基站103、第一范圍內(nèi)的列車、所述軌旁設備105和所述調(diào)度中心106之間的通信。

所述軌旁設備105用于實現(xiàn)列車測速和定位，線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測，以及道岔控制。

所述調(diào)度中心106用于實現(xiàn)線路或道岔資源分配，以及所述軌旁設備105控制，以實現(xiàn)各列車的調(diào)度。

在本發(fā)明中，所述第一范圍為根據(jù)所述車載設備通信距離確定的范圍。例如，若車載設備的通信距離為1000米，則所述第一范圍為0-1000米；若車載設備的通信距離為500米，則所述第一范圍為0-500米。

本發(fā)明通過空(衛(wèi)星)天(航空器)車(列車)地(無線通信基站)一體化網(wǎng)絡實現(xiàn)低運能鐵路上運能的動態(tài)調(diào)整，既能滿足特殊時期高運能的需求，又能在平常時期按照普通列車運行控制系統(tǒng)運行，降低成本；同時，即使為基于通信的移動閉塞系統(tǒng)的現(xiàn)有高鐵、城市軌道交通等的通信系統(tǒng)提供足夠的備用系統(tǒng)，當軌旁AP故障時，可通過空天通信方式作為列車運行控制系統(tǒng)的備用，大大提高系統(tǒng)可靠性和運行效率；且通過多種冗余設計的通信和控制技術，使得在低運能鐵路的運能得到顯著提高的情況下能夠保證行車安全。

進一步地，圖2示出了本發(fā)明提供的基于空天車地一體化網(wǎng)絡的列車運行控制系統(tǒng)的詳細結構示意圖。如圖2所示，所述基于空天車地一體化網(wǎng)絡的列車運行控制系統(tǒng)的所述航空器101搭載有測速設備1011、定位設備1012、線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測設備1013和通信設備1014。

其中，所述測速設備1011用于測量距離所述航空器第二范圍內(nèi)的列車的速度。

所述定位設備1012用于測量距離所述航空器第二范圍內(nèi)的列車的位置。

所述線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測設備1013用于監(jiān)測距離所述航空器第二范圍內(nèi)的線路或道岔的狀態(tài)。

所述通信設備1014用于實現(xiàn)所述航空器與所述衛(wèi)星、所述無線通信基站、所述車載設備、所述軌旁設備和所述調(diào)度中心之間的通信。

其中，所述第二范圍為根據(jù)所述航空器的通信設備的通信距離確定的范圍。例如，若航空器的通信設備的通信距離為2000米，則所述第二范圍為0-2000米；若航空器的通信設備的通信距離為2500米，則所述第二范圍為0-2500米。

舉例來說，所述測速設備可以為測速計，例如DP-S201G閃光測速計；所述定位設備可以為雷達；所述線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測設備可以為高清攝像機，例如LEGRIA HF G40攝像機，用于監(jiān)測距離航空器一定范圍內(nèi)的線路或道岔的狀態(tài)，如是空閑狀態(tài)還是使用狀態(tài)，是可用狀態(tài)還是損壞狀態(tài)等；所述通信設備可以為藍牙設備。舉例來說，如圖3所示的應用場景中，所述航空器101可以沿著軌道線路在列車前方一段距離內(nèi)飛行，用所述線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測設備監(jiān)測軌道線路或道岔的狀態(tài)，用所述測速設備測量列車的速度，用所述定位設備測量列車的位置以及出現(xiàn)異常的軌道線路或道岔的位置，并在線路或道岔出現(xiàn)異常時(如被占用，被損壞等)通過所述通信設備通知各列車(可以直接通知列車，也可以通過衛(wèi)星、無線通信基站等通知列車)，由各列車根據(jù)情況實現(xiàn)列車的控制。各列車可以根據(jù)所述航空器101測得的速度、位置信息(或者列車的車載設備測得的速度、位置信息)以及線路或道岔狀態(tài)、線路或道岔出現(xiàn)異常的位置綜合得出列車的控制方案(例如，從何時開始剎車、在何處開始使用備用軌道、在何處通過道岔運行到其它線路上等)。

圖3中航空器101將線路或道岔狀態(tài)信息、異常線路/道岔位置、以及測量的速度和位置等信息直接發(fā)送給了列車107。當然，也可以通過衛(wèi)星、無線通信基站、調(diào)度中心等進行發(fā)送。例如，通過衛(wèi)星將線路或道岔狀態(tài)信息、異常線路/道岔位置、以及測量的速度和位置等信息轉(zhuǎn)發(fā)給列車107等。

在如圖4所示的應用場景中，所述航空器101可以沿著軌道線路在列車前方一段距離內(nèi)飛行，用所述線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測設備監(jiān)測線路或道岔的狀態(tài)，用所述測速設備測量列車的速度，用所述定位設備測量列車的位置以及出現(xiàn)異常的線路或道岔的位置，并在線路或道岔出現(xiàn)異常時(如被占用，被損壞等)通過通信設備通知調(diào)度中心(可以直接通知調(diào)度中心，也可以通過衛(wèi)星、無線通信基站等通知調(diào)度中心)，由調(diào)度中心106根據(jù)情況實現(xiàn)列車和軌旁設備的控制。具體的，調(diào)度中心106可以根據(jù)所述航空器101測得的速度、位置信息(或者列車的車載設備測得的速度、位置信息)以及線路或道岔狀態(tài)、線路或道岔出現(xiàn)異常的位置綜合得出列車的控制方案(例如，使哪個列車從何時開始剎車、在何處開始使用備用軌道、在何處通過道岔運行到其它線路上等)，并且，所述調(diào)度中心106可以控制軌旁設備105實現(xiàn)道岔的切換。

圖4中航空器101將各種信息直接發(fā)送給了調(diào)度中心106，當然，也可以通過衛(wèi)星、無線通信基站等進行發(fā)送；同時，圖4中調(diào)度中心106直接將列車運行信息發(fā)給了列車107并直接將軌旁設備控制信息發(fā)送給了軌旁設備105，當然，也可以通過衛(wèi)星、無線通信基站等進行發(fā)送。例如，通過衛(wèi)星將列車運行信息發(fā)給了列車107并將軌旁設備控制信息發(fā)送給了軌旁設備105。

在如圖5所示的應用場景中，與圖4對應的場景類似，區(qū)別在于在線路上有多個列車，需要根據(jù)列車的優(yōu)先級實現(xiàn)資源的分配。所述航空器101可以在一定范圍內(nèi)的軌道線路或道岔上來回飛行，用于配合調(diào)度中心106實現(xiàn)該范圍內(nèi)線路或道岔資源的分配。具體地，所述航空器101可以通過測速設備和定位設備測量進入該范圍內(nèi)的所有列車的速度和位置，并通過通信設備與進入該范圍內(nèi)的各列車進行通信以獲得各列車的通行優(yōu)先級(例如，運搶險救災物資的列車的通行優(yōu)先級高，運普通物資的列車的通行優(yōu)先級低)，也可以通過通信設備與進入該范圍內(nèi)的各列車通信以獲得各列車通過自身的車載設備(例如，速度計，雷達等)得出的速度和位置等信息，并通過其線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測設備獲得線路或道岔的狀態(tài)，之后，將所獲得的各種信息發(fā)送給調(diào)度中心106，由調(diào)度中心106依據(jù)各列車的速度、位置、通行優(yōu)先級以及線路或道岔的狀態(tài)實現(xiàn)線路或道岔資源的分配，即確定各列車的通行順序和通行時間，并將線路或道岔資源的分配結果通知列車107和列車108(調(diào)度中心106可以直接與各列車通信，也可以通過衛(wèi)星、無線通信基站等與各列車通信)，實現(xiàn)各列車的調(diào)度；并且，能夠通過調(diào)度中心106通知軌旁設105備，使軌旁設備105根據(jù)分配結果自動調(diào)節(jié)道岔。

圖5中航空器101將各種信息直接發(fā)送給了調(diào)度中心106，當然，也可以通過衛(wèi)星、無線通信基站等進行發(fā)送；同時，圖5中調(diào)度中心106直接將列車運行信息發(fā)給了列車并直接將軌旁設備控制信息發(fā)送給了軌旁設備105，當然，也可以通過衛(wèi)星、無線通信基站等進行發(fā)送。例如，通過衛(wèi)星將列車運行信息發(fā)給了列車107并將軌旁設備控制信息發(fā)送給了軌旁設備105。

在如圖6所示的應用場景中，通過所述車載設備的通信設備，可以實現(xiàn)一定范圍內(nèi)的車與車之間的通信，具體范圍依據(jù)通信設備的通信距離而定，例如通信設備的通信距離為1000米，則可以實現(xiàn)1000米范圍內(nèi)的車與車之間的通信。通過車車通信，可以將本車107的速度、位置、通行優(yōu)先級等信息傳送給相鄰列車108并獲得相鄰列車的速度、位置、通行優(yōu)先級等信息，綜合兩者的相關信息作出運行方案(例如，前車速度較慢、后者速度較快的情況下，在兩者的距離縮短到一定范圍內(nèi)時，就可能發(fā)生撞車事故；為此，可以根據(jù)兩者的運行優(yōu)先級來確定不同的運行方案，例如，前車優(yōu)先級高的情況下，后車可以降速行使；后車優(yōu)先級高的情況下，前車可以尋找最近道岔進行讓道等)，并將運行方案通知軌旁設備，使所述軌旁設備根據(jù)運行方案對道岔進行相應的控制，確保運行的正常進行和安全。

在圖6中，車與車之間是直接進行通信的，當然，車與車之間也可以通過衛(wèi)星、航空器、無線通信基站等進行通信。

在如圖7所示的應用場景中，所述衛(wèi)星102一方面可以獲得軌道線路上的各列車的速度和位置，并通過與各列車通信獲得各列車的運行優(yōu)先級等信息。同時，衛(wèi)星102可以與軌旁設備105進行通信，獲得線路或道岔狀態(tài)、各列車速度及位置。另一方面，所述衛(wèi)星102可以通過與調(diào)度中心106通信將所獲得的各列車的速度、位置和運行優(yōu)先級等信息以及所獲得的線路或道岔狀態(tài)信息傳送給調(diào)度中心106，由調(diào)度中心106根據(jù)上述信息進行線路或道岔資源的分配，并將分配結果通過衛(wèi)星102傳送給列車107列車、108及軌旁設備105，從而實現(xiàn)各列車的調(diào)度。

在如圖8所示的應用場景中，可以通過衛(wèi)星102實現(xiàn)車與車之間的通信，也就是，列車107通過衛(wèi)星102將自身的速度、位置、運行優(yōu)先級等信息傳輸給列車108，同樣，列車108也通過衛(wèi)星102將自身的速度、位置、運行優(yōu)先級等信息傳輸列車107。通過衛(wèi)星102實現(xiàn)車與車之間的通信之后，與車車通信相同，可以實現(xiàn)列車的調(diào)度，有助于克服現(xiàn)有的車車通信之間的通信距離短的缺點。

通過在航空器中搭載測速設備、定位設備、線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測設備和通信設備，能夠?qū)崿F(xiàn)列車測速和定位，線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測，以及所述航空器與其它設備之間的通信。

進一步地，在上述實施例的基礎上，所述無線通信基站是線路沿線的已有無線通信基站，或者是根據(jù)需要臨時搭建的專用無線通信基站。

其中，所述已有無線通信基站為線路沿線已經(jīng)設置的現(xiàn)有基站，如移動、聯(lián)通等公司的無線通信基站；所述專用無線通信基站為根據(jù)列車運行控制的需求而臨時搭建的基站。

所述無線通信基站除了不能實現(xiàn)列車的測速和定位之外，與衛(wèi)星類似，通過所述無線通信基站可以實現(xiàn)車與車之間、車與調(diào)度中心之間、車與軌旁設備之間、車與航空器之間、調(diào)度中心與軌旁設備之間、調(diào)度中心與航空器之間、軌旁設備與航空器之間的通信，從而實現(xiàn)相應的信息傳輸。

舉例來說，在如圖9所示的應用場景中，所述無線通信基站109一方面通過與各列車通信獲得各列車的運行優(yōu)先級等信息。同時，無線通信基站109可以與軌旁設備105進行通信，獲得線路或道岔狀態(tài)。另一方面，所述無線通信基站109可以通過與調(diào)度中心106通信將所獲得運行優(yōu)先級等信息以及所獲得的線路或道岔狀態(tài)信息傳送給調(diào)度中心106，由調(diào)度中心106根據(jù)上述信息進行線路或道岔資源的分配，并將分配結果通過無線通信基站109傳送給列車107、列車108及軌旁設備105，從而實現(xiàn)各列車的調(diào)度。

在如圖10所示的應用場景中，可以通過無線通信基站109實現(xiàn)車與車之間的通信，也就是，列車107通過無線通信基站109將自身的運行優(yōu)先級信息傳輸給列車108，同樣，列車108也通過無線通信基站109將自身的運行優(yōu)先級信息傳輸列車107。通過無線通信基站109實現(xiàn)車與車之間的通信之后，與車車通信相同，可以實現(xiàn)列車的調(diào)度，有助于克服現(xiàn)有的車車通信之間的通信距離短的缺點。

通過使用已有無線通信基站，能夠節(jié)省成本；通過使用專用無線通信基站，能夠滿足具體要求。

進一步地，所述車載設備包括第一測速計、定位器、通信設備和操控中心。

其中，所述第一測速計用于測量列車的速度。

所述定位器用于確定列車的位置。

所述通信設備用于實現(xiàn)列車與所述航空器、所述衛(wèi)星、所述無線通信基站、所述第一范圍內(nèi)的列車、所述軌旁設備和所述調(diào)度中心之間的通信。

所述操控中心用于根據(jù)從所述衛(wèi)星、所述航空器、所述第一范圍內(nèi)的列車、所述無線通信基站、所述調(diào)度中心接收的指令實現(xiàn)列車的操控。

舉例來說，所述定位器可以為雷達或計軸器天線。

進一步地，在上述實施例的基礎上，所述軌旁設備包括第二測速計、應答器、計軸器和道岔控制器。

其中，所述第二測速計用于測量列車的速度。

所述應答器用于確定列車的位置。

所述計軸器用于確定線路的狀態(tài)。

所述道岔控制器用于實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換。

具體地，所述線路的狀態(tài)為當前線路是否被占用。

通過在軌旁設備設置第二測速計、應答器、計軸器和道岔控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)列車測速和定位，線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測，以及道岔控制。

進一步地，在上述實施例的基礎上，所述調(diào)度中心還用于通過與各列車、所述衛(wèi)星、所述無線通信基站、所述航空器、所述車載設備、所述軌旁設備通信而獲得目標信息，基于所述目標信息進行線路或道岔資源的分配，得到列車分配信息和道岔控制信息。

將所述列車分配信息發(fā)送給各列車，并將所述道岔控制信息發(fā)送給所述道岔控制器，以實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換，便于列車的運行。

其中，所述目標信息包括列車速度、列車位置、列車通行優(yōu)先級，以及線路或道岔狀態(tài)信息。

通過調(diào)度中心對列車速度、列車位置、列車通行優(yōu)先級，以及線路或道岔狀態(tài)信息進行處理，能夠使得各列車按序運行，同時有效控制道岔的轉(zhuǎn)換，便于列車的運行。

進一步地，所述調(diào)度中心還用于根據(jù)所述列車位置確定列車與異常點的距離，根據(jù)所述列車速度和列車自身的剎車能力，確定當前列車的停車時間，并向所述當前列車發(fā)送所述停車時間，以確保所述當前列車的運行安全。

其中，所述異常點為臨時出現(xiàn)異常的點。

所述異常點可以是通過航空器監(jiān)測出來的，也可以是通過其它方式得出。

具體地，當通過航空器或其它方式得出異常點的位置后，能夠根據(jù)列車的位置，計算得到列車與異常點的距離；同時根據(jù)列車的當前速度、列車自身的剎車能力以及計算得到的列車與異常點的距離，計算得到列車從當前速度到速度為零的所需的時間，進一步計算得到列車需要啟動停車的停車時間；然后向列車發(fā)送需要啟動停車的停車時間，使列車在所述停車時間時啟動剎車裝置進行停車，確保列車的運行安全。

通過調(diào)度中心確定當前列車的停車時間，并向所述當前列車發(fā)送所述停車時間，能夠確保當前列車的運行安全。

進一步地，所述調(diào)度中心還用于若判斷獲知當前線路中存在道岔，則通知所述當前列車切換至備用線路進行運行，并通知所述軌旁設備實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換。

具體地，調(diào)度中心從航空器或衛(wèi)星接收的信息中，判斷獲知當前線路中存在道岔，則生成道岔控制信號；將所述道岔控制信號發(fā)送至列車和軌旁設備，控制列車切換至備用線路進行運行，并軌旁設備實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換。也可以通過航空器或衛(wèi)星所述道岔控制信號發(fā)送至列車和軌旁設備。

通過調(diào)度中心對道岔的判斷，能夠通知當前列車切換至備用線路進行運行，并通知軌旁設備實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換，保證列車運行安全。

進一步地，所述航空器可以為飛艇或無人機。例如，所述無人機為大疆生產(chǎn)的大疆Phantom 3無人機。

通過飛艇能夠快速實現(xiàn)列車測速和定位，線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測，以及與其它設備之間的通信；通過無人機能夠精確實現(xiàn)列車測速和定位，線路或道岔狀態(tài)監(jiān)測，以及與其它設備之間的通信。

本發(fā)明不僅能夠?qū)崿F(xiàn)低運能鐵路的運能的動態(tài)調(diào)整，滿足特殊時期高運能的需求，在平常時期按照普通列車運行控制系統(tǒng)運行，降低成本，通過多種通信和控制技術(冗余)使得在低運能鐵路的運能得到顯著提高的情況下能夠保證行車安全；而且能夠作為現(xiàn)有高鐵、城市軌道交通等的備用通信系統(tǒng)，即當軌旁AP故障時，也可通過本發(fā)明的空天通信方式作為列控系統(tǒng)通信的備用，大大提高系統(tǒng)可靠性和運行效率。

以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創(chuàng)造性的勞動的情況下，即可以理解并實施。

應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。